摘要：使用新的荧光小鼠模型和高级成像技术，研究人员成功地看到了在胚胎发育过程中如何将肌肉骨骼成分整合到功能运动系统中。...

肌肉骨骼系统在支持我们的生活中起着必不可少的作用，因为它执行了各种基本功能 - 提供结构支持，使运动，诸如步行和抬起，保护内部器官，维持姿势，维持姿势，通过肌肉活动产生热量以及与神经系统协调。该系统的许多复杂性之一在于其成分（肌腱，韧带和软骨）如何在胚胎发育过程中建立精确的连接。传统方法通常依赖于对薄组织段的组织学分析，在捕获三维（3D）环境中这些组织的空间组织和动态整合方面存在局限性。为了应对这一挑战，广岛大学的研究团队开发了一种新型的荧光老鼠模型，并结合了高分辨率成像技术。这种方法允许清晰，全面地可视化肌肉骨骼成分如何在器官发生过程中组织和连接，从而为运动系统开发的复杂过程提供新的见解。

研究人员发表了他们的结果发展2025年3月26日。

这项研究的一个关键特征是，使用新开发的双重孢子小鼠模型与荧光成像相结合，以研究在胚胎发生过程中连接肌肉和骨骼元件的软骨和肌腱/韧带组织之间形成软骨和肌腱/韧带组织所需的复杂过程。双重变速器模型可以同时两个不同的报告基因。在这项研究中，表达红色和绿色荧光蛋白在表达结构域中scx和Sox9分别用于可视化感兴趣的生物学事件。这项研究的目的是阐明在器官发生过程中如何整合肌肉骨骼成分。

Chisa Shukunami在Horny and toody profter andiroshima andirose chisa shukunami说：“使用薄组织切片的传统方法在保持结构完整性方面存在局限性，这使得很难研究这些组织的3D组织。我们的方法通过将组织清除结合到新建立的双荧光记者鼠标模型与高分辨率荧光成像的组织清除来克服这些挑战。”

肌肉与软骨原始（早期胚胎结构）之间通过肌腱或通过韧带之间的软骨原始之间的联系必须在空间和时间方面都受到精确调节，以确保正确形成健康且功能的肌肉骨骼骨骼系统。为了可视化此过程，通常使用表达荧光蛋白的小鼠模型。荧光蛋白通过发出荧光光（导致特定的细胞群体发光）充当标记，并可以观察这些细胞的位置以及它们在体内的表现。这种方法使科学家可以随着时间的流逝而改变位置，并更好地了解在发育过程中如何组装肌肉骨骼组织。

这项研究的重点是具有组织特异性表达模式的两个分子。一种是硬化（SCX），这是在肌腱和韧带形成过程中表达的基本螺旋 - 环螺旋转录因子。另一个是含有基因9（SOX9）的Sry-box，这是软骨发育必不可少的转录因子。鼠标线与scxtomato和SOX9EGFP被交叉获得scxtomato; sox9egfp老鼠。在新建立的双重物小鼠模型中，红色荧光突出了表达SCX的域，对应于肌腱和韧带形成部位，而绿色荧光标记了Sox9活跃的区域，表明软骨形成区域。

“通过将双荧光报告小鼠与scx - 缺乏小鼠，我们证明了scx不仅调节肌腱和韧带成熟，而且在控制肌肉形态及其对软骨骨原始的附着方面也起着重要作用。这些发现为如何建立肌肉骨骼系统提供了新的见解。”

此外，发现SCX⁺/sox9⁺细胞在SCX和SOX9的表达水平上表现出异质性，这意味着这些细胞在给定组织中同一细胞中的这些细胞群体中的表达有一些差异。这种表达的多样性不仅可能参与发育过程，而且还参与肌腱和韧带再生以及相关疾病的发作，从而为肌肉骨骼疾病的未来研究带来了重要意义。

研究人员希望将双荧光记者小鼠与各种转基因小鼠相结合，以研究如何在胚胎发育过程中建立肌肉骨骼系统。尽管这项研究的大部分都集中在开发胚胎上，但使用组织清除技术和3D荧光成像对产后小鼠的进一步研究可能会朝着观察肌腱和韧带的产后成熟而倾向。这些努力揭示了肌腱，韧带和软骨形式的连接如何为开发与这些组织相关的年龄或运动相关伤害的新诊断工具和治疗策略提供极为宝贵的见解。